烟囱的设计要求

请看下述详细资料，希望对你有所帮助

传统意义是砖混的，在现在的多为框混结构

“烟囱越高,排烟能力越好”“越高空气压强越小”这两句话都没错，但烟囱越高排烟能力越好绝不是因为越高空气压强越小造成的，如果真的是这原因造成的，别说烟囱里的空气会自己往上流，就是地面的空气也全都往上跑了，哈哈！下面给你解释原因吧。

在大气中的任何物体（包括空气本身）都会受到来自于空气的浮力，但空气为什么还能保持平衡（不考虑吹风现象）而不上浮呢？那是因为空气不但受到了上升的浮，同时还受到了自身的重力作用，通常情况下空气向上的浮力与自身向下的重力是相等的，所以就保持了平衡。

但是烟囱里所排出的烟子，是温度很高的热空气，温度越高它就越澎涨，单位体积所受的重力也就变小了，由于浮力没变，而热空气的重力变小了，所以烟子就上浮了，往上冲，当上冲一段时间温度变冷后烟子就水平扩散了，如果你在无风的时候（最好是清晨和傍晚）站在农村的山上，看山沟里农户们的烟火，就能看到这一现象，非常壮观。

烟囱为什么要做很高呢，因为烟囱越高烟囱的热空气就越多，它所受到的总浮力就越大，浮力产生的压强就越大，排烟能力就越强。那是不是把烟囱不做高而是把它做大也行呢？当然不行，如果你只把烟囱做大而不做高，烟子所受到浮力同样会变大，而且与增大的截面积成比例，但是压强=压力/受力面积，压力、面积都成比例的变大了，压强实际上就没变，烟囱低部的吸力就不会变大，这道理与抽水泵的扬程只与水管的垂直高度有关，而与水平距离无关一会事。

另外，烟囱做成锥形只是因为建筑上的需要，对排烟能力没帮助。烟囱也并非做得越高越好，烟囱有个最佳高度，得根据你的排烟量和烟囱口径来定，当排烟量和口径一定时，烟囱超过了一定的高度后，再做高就毫无意义了。

烟囱的高度对排烟能力是有影响

不过关键不是这个

关键是烟囱要做成圆锥形的上小下大

这样才能使烟囱内的气压远远大于烟囱外的气压

这样烟囱的排烟能力才越好

烟囱修高了,能够成较好的温度梯度,空气的热膨胀上升效果更好

产品摘要指标：

1、耐高温：250℃。

2、耐稀酸（硫酸、硝酸、盐酸）5%浓度、80℃温度：12天无变化；

耐30%硫酸：80℃15天无变化，常温30天无变化。

3、 耐水性：常温浸泡90天无变化。

4、耐剥离性：（急冷急热250℃/水冷反复循环）50次无变化。

5 抗老化指标：耐湿热试验500h无变化。

6最长使用年限： 13年。

7施工周期：20—30天。

单筒旧烟囱转内衬脱硫改造（新烟囱内衬处理）和钢烟囱内侧耐酸防腐处理方案：

（一）、旧烟囱转内衬改造及新单筒烟囱内衬处理：

1、处理方法及程序：扫灰清理（新烟囱无此程序），刷OM界面剂，批刮OM腻子，刷OM-4底料两道，最后刷OM-5型烟囱耐高温耐酸防腐涂料两道（中间可增铺玻璃丝布1—2道）总厚度15—20mm。

2、施工周期：20天（210-240M烟囱）。

（二）、钢烟囱内侧防腐处理方案：

1、处理方法和程序：除锈后刷OM-4底料两道，刷OM-5型烟囱耐高温耐酸防腐涂料两道，总干膜厚度05—10mm。（设计院根据需要选择厚度）

2、施工周期：20天（210-240M烟囱）。

高层建筑烟囱设计

胡瑜想

中南建筑设计院

改革开放以来，各地的高层建筑象雨后春笋般地矗立起来，根据中国国情，现在绝大部分高层建筑的热源还是考虑使用燃油或燃煤锅炉或溴化锂机组，其机房的烟囱尤其是燃煤锅炉房的烟囱的设置，往往是设计者十分头痛的问题，若建独立烟囱，因其均在闹市区，寸土寸金，不可能单独设立，且造价昂贵，若做附壁烟囱，在设计或施工中出现错误，将会造成不可挽救的经济损失，如武汉某单位28层住宅楼的附壁砖烟囱，就是因为设计与施工均存在一定问题而使烟囱和住宅墙面开裂，烟气向各个房间渗透，烟囱无法修理和使用，而重新再做了一个钢制烟囱附墙。造成经济损失几十万元。

在设计实践中，我们吸取他人的经验教训，根据现场情况，千方百计，大胆创新，采用新技术，并且严格要求施工单位按图施工，解决了高层建筑烟囱设计的一些问题，几个工程经各有关部门竣工验收合格，运行几年，没有问题，有的还获得了省优秀设计二等奖（湖北省建设银行办公楼、国际金融贸易大厦），取得了很好的经济效益和环境效益。

一、内筒设置烟囱

中国建设银行湖北省分行办公大楼（也称湖北国际金融大厦）是武汉地区首批高层建筑之一，该大厦主楼廿六层，高近百米，由于当时的能源政策限制，只能采用煤作燃料，然而，由于该大厦地处武汉市繁华的闹市中心－－中南路口，环境保护要求特别高，而燃煤锅炉又不适于布置在楼顶，只能考虑布置在裙房一层，根据《锅炉尘排放标准》本工程锅炉房烟囱可按30M设计（总容量5t/h），但由于本大厦高近100M，且周围也有中南商业大楼（高约50M）和规划中的物贸大厦，中商广场（后来均已建成），上述排放标准也同时规定“在烟囱周围半径200M的距离内有建筑物时，烟囱高度一般应高出最高建筑物三米以上”。有人希望我们按30M设计，这样建设单位可以节省不少投资，我们设计起来也方便得多，如果我们在“一般”和“应”上做文章，请求环保部门降低要求也不是没有可能的，但我们认为，以环境保护的高度出发，从城市发展的长远观点着想，从锅炉房烟气对本大厦的影响考虑－－因为锅炉房位于本大厦之西北，而锅炉运行时间又多在冬季，烟气对大厦的损害是不言而喻的－－将锅炉烟囱建得更高一点有百利而无一害的，因此，我们决定还是将锅炉房烟囱设计为高出本大厦3米。然而，真正设计起来就困难重重了，首先，本大厦是武汉市首批标志性建筑之一，是湖北省建设银行的办公大楼，城市规划要求外装修豪华壮观，因而在方案设计是，由于种种原因，没有考虑设置高出屋面3米烟囱的位置，

施工图若考虑附壁砖烟囱或钢烟囱不仅破坏建筑形象，而且结构上也无法处理。其次，若建独立砖烟囱，造价将高达百万元，且受地方限制，做起来与整幢建筑也不协调，有煞风景，若考虑附在裙房上，连起码的30M也达不到，怎么办？经我们多次与土建工程师磋商，终于在主楼内筒靠电梯井的地方挤出一块面积约25M2的三角形位置决定将烟囱设置在此。

内筒设置烟囱，在中国以至于亚州也还是个新问题，首先，烟气对内筒产生的热应力影响就很大，其次，锅炉房并非在主楼楼层内，而是在裙房里，距内筒尚有几十米水平距离，烟道必须通过标准层的几个房间，将对这些房间产生影响。特别是锅炉一般冬天运行较多，烟囱内外温差更大，为避免其影响，将烟囱作如下处理：

1、参照普通烟囱的建造方法，将空气隔热层扩大为100MM，普通砖烟囱的空气隔热层为50MM，它是为保护烟囱外壁而设置的，而我们要保护的对象是大楼的整个内筒以至整个大厦，为此，我们特将空气隔热层增加一倍，防止烟气热量向内筒传导而产生热应力破坏。

2、砌筑与烟囱等高的耐火砖内壁，普通烟囱内壁，烟气湿度在500℃以下时采用红砖，显然不能保证烟囱外壁湿度与室温相当，耐火砖的密实程度和隔热性能比普通红砖好多了，能有效地阻止烟气湿度影响内筒。

3、烟囱与烟道连接处设置伸缩缝，烟道（钢制）采取了严格的保温措施。

4、烟囱外壁（即内筒墙壁用耐火砼浇筑，更进一步消除烟气的影响。

采取上述措施，完全避免了烟囱内外温差对主楼内筒的影响，如果不说明，谁也不知道，本大楼的烟囱就设置在主楼的内筒靠过道的地方。几年的运行证明，此法不仅解决了高层建筑设置烟囱的难题，为建设单位节省了大量投资（与独立烟囱相比，节省3／4，约70万元，与附壁烟囱相比，节省的1／3，达30万左右。）产生了巨大的经济效益，而且，更重要的是，由于烟囱很高，消除烟气对周围的污染，产生了更明显的环境效益。

二、外墙设置附壁烟囱

湖北省邮电管理局所建华美达大酒店，是一座二十八层，高一百多米的大型建筑，锅炉房设置在四层裙房，三台油锅炉总烟道正好位于大楼外墙一角，我们同样在墙角切了一个面积约2M2的三角形，因其在外墙，热应力影响比内筒小，故空气隔热层仅70MM，其余办法均与湖北国际金融大厦相同，但锅炉运行后，发现临烟囱的房间较高，后经分析勘察，发现施工单位在砌烟囱内壁耐火砖时，根本没按烟囱砌筑工艺施工，甚至连内壁上的脚手架孔都没堵上，还有250×200MM的大洞几个宽20MM的缝隙达几十米，后经堵洞补孔，并采限了一些别的措施，房间湿度才降下来，达到正常使用要求。

三、设备附墙不锈钢烟囱

河南郑州金博大城，锅炉房设在裙房一层，锅炉房与三十三层商住楼相连，原设计写字楼四十六层，烟囟附写字楼而上，但由于某些原因，写字楼只建了几层，商住楼又已建成，经研究，决定做不锈钢烟囱附在商住楼墙上，采取了下述措施。

1、为避免普通钢的锈蚀而造成烟囱更换费用高，经测算，决定采用不锈钢制。

2、为减少造价，少用不锈钢材采取短节法兰安装方法，即两法兰之间距离仅为2米，在法兰上支撑烟囱，从而减少下层烟囱的壁厚，按计算，若烟囱重量都落在地基上，下层烟囱壁厚要十几毫米，采用上述办法，上下烟囱的壁厚均为4－5MM。支撑和固定均用不接

（下转第148页）

（上接第158页）

触烟气的普通钢材。

3、烟囱上采取热补偿措施，防止因烟囱固定支撑之间的热膨胀而引起破坏。

该锅炉房运行几年，一切正常。

四附壁砖烟囱施工中应注意的几个问题。

1、一定要请具有筑炉或烟囱施工的专业队伍施工。

2、内壁一定要保证平滑，密实不允许渗烟，以减少热传导。

3、空气隔热层宽度一定要保证不允许两隔热层面凹凸不平。

4、绝对不允许在砌内壁耐火砖时在内壁上搭脚手架，只能搭在外壁上，因为脚手架孔是无法堵严的。

5、监理公司一定要时时监察，否则后患无穷，如武汉华美达大酒店运行后，因不能停炉，检查起来十分困难，堵洞补孔更加困难，而且效果也不好。

高层建筑是我国近年来发展的新鲜事物，随着四化建设的进一步深入，一座座高楼拨地而起，由于一般都建在人口稠密的大城市，而我国的城市由于历史原因暂时还很少有供热中心，因之锅炉是不可缺少的，怎样解决高层建筑中的烟气排放（即烟囱设计）问题，是一个很棘手的课题，弄不好，祸及当代，殃及子孙，但只要我们认真研究，大胆创新，精心设计，精心施工，解决这一问题还是不难的。

《最新烟囱工程设计与施工图预算编制指南》

03锅炉直径32厘米高18米左右，没有具体的比例，02锅炉烟囱直径24厘米高12米左右

11工程概况

本工程为±000相当于绝对标高13714m。烟囱高为60m，筒身采用MU10烧结普通粘土砖砌筑，坡度i=25%。受业主委托，由我单位进行烟囱外筒身粉刷涂料施工，涂料品牌要求选用“摩天”牌；烟囱航标漆白蓝相间色带；

42m～60m为白蓝相间；

485m～5075m、5225m～5450m为深蓝（色卡号：1226）；

5600m～5750m为浅蓝（色卡号：0574）；

4200m～4850m、5075m～5225m、54 5m～5600m、5750m～6000m为白色。

筒身其余部位涂刷接近混凝土原色的灰色（色卡号：1274），筒身涂料分三层涂刷，涂层总厚度不小于250um。

12主要工程量

烟囱外表面积约为904㎡。

13施工形象进度计划

2011年09月05日－2011年09月25日

2、编制依据

21华北电力设计院图纸

211启动锅炉房烟囱施工图 10-F014ⅣS—T0740

22参考资料:

221电力设计院提供的各类标准图集

222《砖烟囱》 04G211

223《砖烟囱设计规范》 GB50051-2002

224《工业建筑防腐蚀设计规范》 现行版本

225《建筑施工高处作业安全技术规范》 JGJ80-91

226《建筑施工安全检查标准》 JGJ 59-99

227《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》 JGJ 130-2011

228《施工现场临时用电安全技术规范》 JGJ 46-2005

229《国家电网公司基建安全管理规定 》 20101020号

2210《建筑施工手册》 第四版

3、施工准备

31施工作业人员

序号 作业人员名称 人数 人员资格

1 电工 1 参加过劳动局培训并取得合格证者方可上岗。

2 油漆工 10 经过安全员岗位培训，并具有高空作业能力，负责航标漆的涂刷作业。

3 测量工 1 有测量工作经验，现场的测量工作，持证上岗。

4 机械工 2 熟悉机械性能经过培训，参加过劳动局培训并取得合格证者方可上岗。

5 管理人员 3 有现场施工管理经验和组织协调能力，负责现场安全文明施工的执行和质量监督。

6 安全员 2 持证上岗，现场监督，负责施工中的安全文明作业。

7 技术负责人 1 有现场施工管理经验，负责现场的施工技术工作。

32工器具及措施材料准备

序号 名称 型号 最大工作能力 单位 数量

1 卷扬机 JK15 15T 台 1

2 白棕绳 20mm（直径） 16T m 440（两卷）

3 白棕绳 16mm（直径） 115T m 220（一卷）

4 座式登高板 GB 副 15

5 防坠器 FZQ-3 08 T 套 6

6 滚筒刷 把 50

7 角向磨光机 把 10

8 扁铲 把 20

9 钢丝刷 把 30

12 油漆桶 个 20

13 槽钢 #20 m 25

14 角铁 50×5 m 6

15 型钢 HW250×250 m 66

33材料及机具设备准备

321油漆在施工前采购进现场，经经验收合格后，方可使用。

322白棕绳、定滑轮、座式登高板、卷扬机运到现场，经检查验收合格后方可使用。

34技术准备

341施工前编制好施工方案并经审批完毕。

342施工前进行施工技术安全交底，并在交底记录上签字。

4、作业方法及步骤

41施工工序

安装烟囱顶部悬挂平台→座式登高板安装→烟囱外筒身表面清理→航标漆涂刷→筒身其余部位涂刷。

42悬挂平台安装

首先在烟囱顶部才用脚手架搭设一个18m高临时作业平台，满铺脚手板，以方便组装悬挂平台；平台采用4根#20槽钢作外挑梁，外挑长度750mm（从烟囱筒身顶部外挑750mm），#20槽钢布置3根，夹角120°C，外挑端部设置两个吊钩；所用材料通过15t卷扬机运至脚手架平台进行组装，组装形式采用螺栓连接固定；具体布置见附图一。外挑梁固定利用避雷针的角铁固定， 用2m长3根L50×5角铁把槽钢和避雷针固定起来。槽钢中心用Φ83mm钢丝绳与烟道悬挂HW250钢梁上下拉结固定；平台加工、固定见附图一。

42筒身涂料涂刷

421表面处理

油漆涂刷前，用钢丝刷去筒身表面多余的灰浆、浮沉；剔除对松动、灰浆不饱满的拼缝,并重新补缝，待表面干燥、清洁后进行涂刷。

422涂刷环境条件

施工环境温度应大于5℃，湿度小于85％,遇雨、雪、霜的天气及刮大风的时侯禁止施工,涂料混合后,发现有异常或结块时,禁止施工。

423航标漆、涂料涂刷

涂刷按三遍进行，涂料的浓度应满足使用要求，不得有流淌过厚现象，并且涂刷均匀，涂刷要求至上而下的顺序，从下而上，至上而下顺序三遍成活；000m～420m涂刷接近混凝土原色的灰色（色卡号：1274）；4200m～60 0m为白蓝相间。大面积部分采用长柄油漆滚筒涂刷，蓝白相接处采用油刷涂刷，在蓝白色环交接处，颜色之间分界应清晰、平整、并不得相互污染，为方便涂刷，每人一个小桶，重量不超过15kg，油捅悬挂在登高板底板上，不能倾斜倒下对筒身造成污染。涂刷过程中技术员随时检查涂刷效果（见效果图二），上下人采用对讲机联系，地面由1人协调工作，通过远观近查，随时改进。

424材料运输

涂料属易燃物品，应小心轻放，油漆用定滑轮运至指定的位置上，注意油漆不能一次吊装太多，根据每天的使用量随用随吊，使用完的空桶及时运到指定的地点堆放。

43筒身刷漆要求

431筒壁刷漆严格按照业主要求进行施工，烟囱航空色标由白蓝相间的色带组成，筒身其余部位涂刷接近混凝土原色的灰色。要求涂料附着能力高，耐酸碱腐蚀、耐老化和保色性均应达到所需的要求年限以上。

432配漆、调漆必须由专业人员进行，认真阅读、弄清、弄懂产品说明书，严格按照说明书控制配合比，掌握好调漆浓度，由厂家技术人员现场进行专项技术指导和交底。

433调漆必须使用专用容器、专用工具，调漆量应严格跟踪当日的施工用量，当日调漆当日用完。上料人员通过定滑轮把油漆运输到所刷漆的位置，移交给刷漆工。

434涂料开桶后要进行搅拌,均匀后方可调配使用。不同种涂料、固化剂（组分二）、稀释剂不能混用。施工时应尽量少加稀释剂,以保证施工厚度,一般不超过涂料用量的10％。

435施工完的油漆表面不得出现针孔、裂纹、脱落、漏涂。涂膜光滑平整，不准有流淌、刮痕、起皮。

5、质量保证体系

51油漆施工时空气湿度不能太大，因此要求晴天施工，雨天、大雾时禁止施工。

52油漆涂刷前应对基层上的杂物、灰尘等进行清扫，局部不平的地方用腻子补平整，保证涂刷时基层表面平整、清洁、干燥。

53涂料涂刷时要求涂刷均匀，上层涂料干燥以后才允许涂刷下一道涂料，即下层涂料涂刷24小时以后再进行上一层涂料施工。

6、质量标准

61该项作业应达到以下质量标准：

611不允许出现掉粉、起皮、漏刷、透底、泛碱、流坠、疙瘩等缺陷。

612色泽一致，涂刷均匀，无砂眼，无刷纹。

613蓝白分色线平直，拉5m通线允许偏差不大于3mm。

62质量控制措施

621 正式涂刷前应涂刷一块样板，在样板上按产品使用说明书的要求进行涂刷。涂刷效果经业主、监理有关部门认可后方可用于烟囱。

622刷漆时混凝土筒壁必须严格按照使用说明书进行处理。

623航标漆必须涂刷均匀，待底漆干后再刷面漆。

624雨天、大风扬尘天气禁止航标漆涂刷。

625航标漆桶必须固定牢固，防止其倾倒污染筒壁。

7、安全文明施工保证措施

涂料刷漆属高空危险操作，所有操作人员处遵守相应安全操作规程以外，还应重点遵守以下项目：

71雨天、有大雾和风力达到6级以上时停止作业，严禁未经体检合格人员参与作业。

72作业人员严禁带有火种。

73操作人员正确使用“三宝”，定期检查自锁器的是否完好以及安全绳磨损程度。

74涂料桶用绳索绑牢固在相应的位置上，用完的涂料桶和用废的漆桶等应即时吊下来，以防二次污染。

75安全员每天不低于一次对材料、防火设施、“三宝”使用进行检查，对违章人员进行教育，必要填写检查表。

76地面上设专人监护，防止无关人员进入警戒区域。

77作业人员配置工具袋，使用时工器具拴好保险绳。

78操作人员应正确使用攀登自锁器。

79油漆涂刷期间，地面上人员应远离，以免高空落物伤人，油漆施工人员应固定，不得随意换人。

710脚手架搭设严格按照方案搭设，以确保安全。

711环境因素辨识与评价及控制措施（附表一）

712危害辨识评价及控制措施（附表二）

烟囱设计要求:根据建设部标准定额司文件及[（99）建标标便字第20号]文的要求，由包头钢铁设计研究总院会同有关参编单位对1983年国家计委批准的《烟囱设计规范》GBJ51—83进行全面修订。

在修订过程中，规范编制组开展了专题理论研究和试验研究，进行了广泛的调查分析，总结了国内外烟囱工程设计经验和科研成果，并以多种方式广泛征求了全国有关单位的意见，经反复讨论、修改和试设计，最后经审查定稿。本规范共分13章和3个附录，这次修订的主要内容如下：将原规范采用的基本安全系数表示的极限状态设计法，改为采用荷载分项系数、组合系数、材料分项系数的近似概率极限状态设计法。对钢筋混凝土烟囱增加了筒壁双侧配筋及开设两个孔洞的计算公式。增加了套筒式烟囱、多管式烟囱、钢烟囱和烟道内容。增加了烟囱防腐和航空障碍灯内容。增加了烟囱横风向风振、地下昔温度场、竖向地震作用及环壁法受热温度等计算公式。

化纤类的旧衣服燃烧，纤维中的氯会释放出来，与烟气中的碳粒一起附着在烟道壁上，遇到湿气即可造成不锈钢的腐蚀。其过程是：

首先，碳粒吸附湿气形成水膜，氯溶于水膜，导致水膜下不锈钢的钝态被破坏，转变为活性态；

其次，碳粒导电，且其表面电位高于活性态的钢，形成强烈的电偶腐蚀，使不锈钢快速腐蚀穿孔。

可考虑使用玻璃钢材质的烟囱，下面是一个案例：

承受最高温度350℃玻璃钢烟囱，在燃烧干燥厂，通常其燃烧气工作温度在120-125℃，但当某些非正常操作时，气体温度持续15-30分钟达到350℃，该工厂原来通常使用钢结构的烟囱，并且仅能使用18-24个月，后来他们尝试使用全玻璃钢结构，使用寿命更长，另外，玻璃钢烟囱重量是钢的1/4，并且吊装费用更少，该烟囱高18米直径22米